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CAIN: Hijacking LLM-Humans Conversations via a Two-Stage Malicious System Prompt Generation and Refining Framework

Created by
  • Haebom

저자

Viet Pham, Thai Le

개요

본 논문은 대규모 언어 모델(LLM)의 시스템 프롬프트 조작을 통한 AI-인간 대화의 해킹이라는 새로운 보안 위협을 제시합니다. 특정 질문(예: "미국 대통령 선거에서 누구에게 투표해야 합니까?", "코로나 백신은 안전합니까?")에 대해서만 악의적인 답변을 생성하도록 LLM의 시스템 프롬프트를 조작하여 악의적인 행위자가 대규모 정보 조작을 수행할 수 있음을 보여줍니다. 이를 위해 연구진은 블랙박스 설정에서 특정 대상 질문에 대한 악의적인 시스템 프롬프트를 자동으로 생성하는 알고리즘인 CAIN을 개발했습니다. 오픈소스 및 상용 LLM을 대상으로 한 평가 결과, CAIN은 표적 질문에 대해 최대 40%의 F1 점수 저하를 달성하면서 일반적인 질문에 대한 정확도는 유지했습니다. 특정 악의적인 답변을 강제로 출력하는 표적 공격에서는 일반 질문에 대한 영향을 최소화하면서 70% 이상의 F1 점수를 달성했습니다. 이는 실제 응용 프로그램에서 LLM의 무결성과 안전을 보장하기 위한 강화된 강건성 측정의 중요성을 강조합니다. 모든 소스 코드는 공개적으로 제공될 예정입니다.

시사점, 한계점

시사점:
LLM의 시스템 프롬프트 조작을 통한 새로운 유형의 보안 위협을 제시하고, 그 위험성을 실증적으로 보여줍니다.
악의적인 시스템 프롬프트를 자동으로 생성하는 CAIN 알고리즘을 개발하여 실제 공격 시나리오를 구현했습니다.
LLM의 강건성 향상 및 안전한 활용을 위한 연구의 필요성을 강조합니다.
공개된 소스 코드를 통해 다른 연구자들의 추가 연구 및 분석을 촉진합니다.
한계점:
CAIN 알고리즘의 효과는 특정 LLM과 질문 유형에 따라 다를 수 있습니다.
실제 세계의 복잡한 상황에서 CAIN의 효과성을 완벽하게 검증하기 위한 추가 연구가 필요합니다.
방어 기법에 대한 연구가 부족하여 공격에 대한 대응 방안이 제한적입니다.
장기적인 관점에서의 공격의 지속 가능성 및 확장성에 대한 추가 연구가 필요합니다.
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